高中生物实验教学中学生科学探究核心素养的培养路径探索

摘 要：目前，我国高中生物课程改革正在不断推进，学生在课堂上所学的知识不再是孤立存在的知识点，而是相互联系的整体。生物课程学习需要学生具有较强的综合素质以及科学探究能力，而实验教学是培养学生科学素养的有效途径。文章从科学课程改革入手，分析高中生物教师在实验教学过程中对学生科学探究核心素养进行培养时存在的问题以及相应的解决策略。

关键词：高中生物；实验教学；核心素养；培养策略

基金项目：甘肃省定西市教育科学“十四五”规划2022年度课题“高中生物实验教学中进行科学探究的策略研究——以必修1《分子与细胞》为例”（课题立项号：DX[2022]GHBZ0162）。

作者简介：杜临霞（1991—），女，甘肃省定西市临洮中学。

众所周知，我国是世界上人口最多的国家，因此，国民综合素质一直是社会各界关注和讨论的热点话题。在教育领域，我国一直致力于提升学生的核心素养。近年来，我国各所大学开设了生命科学课程，并积极鼓励学生参与生物科学研究活动。因而在高中生物教学过程中，教师也应积极引导学生开展生物实验，让学生学会收集、整理、分析实验数据和结果等，使高中生物课堂成为学生探究生命世界和自然奥秘、提升核心素养、促进自身全面发展的有效途径。

一、当前高中生物实验教学存在的问题

（一）教学模式不符合学生发展需求

在传统的高中生物教学过程中，往往存在以下几个问题：首先，教师对生物知识点的讲解不够透彻和全面；其次，课堂氛围沉闷，缺乏活力，不能激发学生的学习兴趣和积极性；最后，教学方法单一，无法满足专业人才的培养需求。此外，在学习过程中，学生需要不断重复记忆和理解，效率较低。这样的教学方式不仅导致师生之间缺乏有效沟通和合作，还会使学生的学习效率下降。在传统高中生物教学过程中，教师更多地以自己为主体进行讲解，而学生则处于被动接受状态，缺乏主动思考和自主学习的能力，无法对所学知识进行运用和拓展。因此，高中生物教师需要转变传统的教学模式，积极培养学生的自主学习能力和实践操作能力。

目前，高中生物实验教学中存在着学生对实验探究缺乏兴趣的问题，比如有的学生在不熟悉实验步骤和操作要点的情况下就盲目进行实验操作，或者不按照操作规程进行实验。有些教师会直接指出学生在实验方法和步骤上的错误，导致学生对实验失去探究兴趣和信心。

部分高中生物教师对学生科学探究核心素养培养的重视程度不够，局限于知识和技能的传授，使得生物课堂教学氛围比较沉闷。在新课改背景下，教师应该积极鼓励和引导学生自主完成各项探究任务，帮助学生培养自主学习和探究的能力。然而，现实中一些教师为了减轻学生压力，提高课堂教学效果，采取了一些不利于学生发展的措施。例如，只注重学生对知识和技能的理解，忽略了对学生科学素养的培养。

高中生物教师应该合理利用相关资源进行实验探究活动，并积极提升自身的实验探究能力，以培养出高素质的生物人才。但是，就实际的高中生物教学情况来看，部分教师还不能准确把握高中生物课堂教学的重点，也没有注重知识的系统讲解，教学目标和要求不够明确，这样的教学无法有效提高高中生物课堂的教学质量，激发学生对生物实验探究的兴趣和热情［1］。

（二）教师对学生实验操作能力培养不到位或不深入

在高中生物学科教学中，生物实验作为重要组成部分，其主要目的就是让学生掌握更多的知识与技能，并能够将所学到的理论知识应用于实践当中，从而达到促进学生综合素质提高以及全面发展的目标。因此，要想切实有效地实现这一目标，就必须重视对学生实验操作能力的培养，而这也正是当前高中生物学科教学工作开展过程中需要重点关注的内容。然而，在实际教学过程中，一些教师没有意识到培养学生实验操作技能的重要性，导致学生缺乏动手能力与实践经验，不利于其综合素质的提高。另外，由于部分教师自身专业知识储备不足，无法为学生提供更多的理论指导以及实践机会，使得学生难以将所学知识应用于实践当中，影响了学生生物学科核心素养的形成。

有些教师认为生物实验操作技能训练只是向学生传递一些简单的实验知识，并不需要细致的生物实验操作技能训练。例如，在讲授“植物细胞的结构”时，教师通常会向学生解释植物细胞中含有细胞核、线粒体、叶绿体等，并要求学生通过观察分析、研究植物细胞的组成。然而，由于受到传统教育思想观念的影响，部分教师更倾向于“教”，而很少让学生自己独立思考并完成探究过程，只是对课堂上的知识点进行简单讲解或者布置作业，导致对学生实验操作能力的培养不到位或者不深入。在实际教学中，这部分教师往往只是形式化地按照课标要求开展教学，而没有将教学拓展为对学生科学探究核心素养的培养，也没有应用兼顾技术能力培养与素养水平提升的实践教学模式。

二、高中生物实验教学中学生科学探究核心素养的培养策略

（一）注重教材，深入探究教材内容

高中生物教学应该以深入分析为主，尤其是其中的生物实验部分，教师应该对其进行深入分析。在教学过程中，教师应该从以下两个方面着手，以培养学生的科学素养。

其一，深入了解高中生物教材。生物实验与生活联系紧密，其设计目的之一是使学生了解知识对日常生活的重要性。教师应该详细讲解实验中所包含的科学方法、理论知识以及原理等内容，同時设计一些简单易操作、便于理解的实验步骤供学生开展实验，以激发学生的兴趣和热情。

其二，充分发扬新课标理念，积极构建课堂教学模型。在生物学科中，有很多知识点是通过实验来验证的，因此，高中生物教师应该对现有高中课程标准进行深入分析，明确教材所涉及的概念、原理等。在此基础上，将教材中的实验知识进行适当整合，设计科学的实验方案，以满足新课标的要求。这样既能提高学生对生物实验和教材内容之间的关联的理解程度，也可以让学生通过学习教材知识来提升科学素养。

理论知识学习是一个长期积累的过程。因此，在生物课堂教学中引入理论知识时，教师不能仅仅简单地将其加入课堂教学环节中。在具体的生物课堂教学中，教师应该在讲解相关内容的同时，根据学生对该部分内容的掌握情况选择合适的方式进行讲解。

（二）优化教学模式，激发学生的学习兴趣

在高中生物新课程标准下，实验教学环节应该成为教学的起点。在生物实验课开始前，学生应该明确实验目的，并了解相关知识，例如在学习酶的特性时，提前了解什么是酶、酶的结构、酶在食品和医药行业中的应用等。在实验开始前，教师可以组织学生复习已经学过的知识，让学生在明确实验目的之后再开展实验。教师应该引导学生在具体操作过程中学会观察和记录等技能。教师可以让学生调动已学过的知识，思考如何优化实验材料和实验流程。教师应该鼓励学生在实验过程中大胆提问，从而培养学生自主学习、创新思考和及时总结等良好学习习惯。

教师在进行实验教学时，可以利用多媒体技术辅助教学，以提高学生的实验兴趣。在探究式学习的过程中，教师可以借助多媒体技术，为学生创设相关的情境，从而增强他们的学习动力。例如，在讲授“细胞中的水”这一知识点时，教师可以利用幻灯片播放介绍细胞液成分的资料，让学生能够更直观地了解水与细胞液的关系。另外，在讲授“细胞内蛋白质的运输”这一知识点时，教师可以播放有关基因调控和蛋白质功能的科普视频，以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。利用多媒体技术辅助生物实验教学，能够充分激发学生的探究欲，增强他们对生命科学知识及生物学本质的认识，并有效培养他们的生物探究能力。在此过程中，教师应注意结合教材内容及时地归纳总结知识点、拓展延伸知识点、设置相关习题等，以此改进和完善教学模式［2］。

（三）注重培养学生综合运用知识的能力

实验教学的最终目的是培养学生的综合运用能力。在探究实验教学中，教师应充分利用教材中的知识点，灵活地将知识点迁移运用到生物实验中，让学生从生物现象中发现问题、提出问题，并学会分析和解决问题。

例如，在学习“探究细胞液的成分”这一内容时，教师可以引导学生将之前所学过的知识点与新知识进行对比，从而让学生学会调用自身知识体系来理解新知识。在课堂上，教师还要示范如何将知识点迁移运用，让学生对相关知识进行归纳总结，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。这样，学生不仅能掌握生物实验操作技能，还能够将所学知识应用于解决实际问题。

在高中生物教学中，教师需要合理安排实验活动，可以将生物学科知识和其他学科知识结合起来设计实验教学内容，或将其进行整合与重组。例如，在植物组织培养实验中，教师可以将该章节拆分为植物根系特征和动物根系特征两个学习模块。先让学生做好实验材料准备工作，然后引导学生利用显微镜对植物的根系和根的形态结构进行观察，获取相关数据信息。这些实验活动有助于学生整合教材知识点。完成实验后，学生能够在课堂上自行总结出植物根部特征以及根须特征方面的具体信息，为后续实验研究做好充分准备。除此之外，教师也可以利用计算机程序对实验各项参数进行分析整理，然后引导学生在网络上查找并整理相关资料，使学生的实验结论和探究结果更具科学性和客观性［3］。最后，针对整理好的数据信息，开展分组实践操作活动，让学生了解植物组织培养的具体操作流程和技术细节，从而提升学生的自主学习能力和创新能力。

结语

总之，实验教学对于提升学生的生物学科核心素养具有重要意义。在高中阶段开展生物实验教学时，教师要注重发挥学生的主体作用，让学生积极参与生物实验过程并通过自身的努力不断完善知识体系，提高学习能力以及实验操作能力。教师可以采用多种方式来帮助学生提升实验技能，例如开展趣味性活动、创设情境等，从而培养学生科学探究的核心素养，通过有效的方式实现核心素养培养目标。

［参考文献］

閆向华.基于核心素养的高中生物实验探究性教学的策略研究［J］.考试周刊，2020（82）：131-132.

王冬雷.提高高中生物实验探究能力的研究［J］.新课程导学，2019（17）：23.

王永林.基于核心素养的高中生物实验探究性教学策略研究［J］.成才之路，2021（19）：124-125.